[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（1） [复制链接]

光纤陀螺仪构建模块 x
WY\,'+Q  
"eTALRL'o  

图片:1-1PQ6120032396.png

,!^c`_Q\>@  
5 S
lz^@n  
相位调制器 i qxMTH#!  
G+2fmVB*X  
相位调制 ~QUNR?h  
□ 第一个分束器用于使用单个激光源在环形谐振器中产生顺时针（CW）和逆时针（CCW）传播波 2<8l&2}7]  
□ 在OptiSPICE中，相位延迟元件可用于使用电压节点来改变光信号的相位 ^4]=D nd%  
□ 在这种环形谐振器陀螺仪设计中，相位延迟元件用于引入随时间线性增加的相位，以改变CW和CCW传播波的载波频率 :!CnGKgt  
□ 该频移用于保持谐振时的CW和CCW传播波的载波频率 b1'849i'y=  
5$:9nPAH  

图片:1-1PQ612014K45.png

0wTOdCvmb  
R%2.
N!8v  
线性相位增加 Ici4y*`M  
,']CqhL6=R  
 模拟结果显示了相位线性增加的影响 vmNI$KZM  
 在时间等于0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率 YSPUQ  
 随着时间的推移，引入相位的线性增加会改变在环形谐振器内传播波的载波频率 =w!9:I&a0  
 随着时间的推移，由于载波频率向非共振方向移动，下载端的输出降低并达到新的稳定状态 I<<1mEk  
#d[Nm+~ko  

图片:1-1PQ6120230251.png

y?r`[{L(lA  
:'q$emtY  
OptiSPICE环谐振器模型 KCZ<#ca^  
Ug0c0z!b  
环谐振器参数
b[:m[^  
 环周长, L = 3.14 m dJrUcZBr  
 波导的折射率, n = 1.5 -\%5aXr  
 传播损失, a = 1 }zkF
l{/u  
 耦合系数, r1 = 0.045, r2 = 0.045 1D[>oK\  
 长度变化(L1 = L + alphaL*V) , alphaL = 1 6/g 82kqpk  
基本方程* `w4'DB-R)  
,S(Z\[x0  

图片:1-1PQ61212124Y.png

`wj'  
AH'3 5Kf)  

图片:1-1PQ6121224561.png

/!>OWh*~  
cotySio$  

图片:1-1PQ6121312I8.png

->IZZ5G<  
zNo"P[J8  
*Bogaerts, Wim, et al. "Silicon microring resonators." Laser & Photonics Reviews 6.1 (2012): 47-73. :}#)ipr  
mb3aUFxA;  
环谐振器/ Sagnac效应 "|&3z/AUh  
wXnVQ-6H  
构建块 dSTyx#o  
6~{'\Z  
 2个交叉耦合器 @aFk|.6  
 4个波导 47{5{/B-  
 4个光隔离器 }#&[[}@th  
 4个波导 rqBoUS4  
OptiSPICE 模型 EAWBgOO8iC  
 使用单层结构来设置多层滤波器模型 sEfT#$ a^8  
 波导的长度变化可以由电压源控制 !or_CJ8%  
 波导长度变化与电压之间的关系可以是线性的或非线性的 %c]N-  
 光学叉元件和隔离器用于分离顺时针（CW）和逆时针（CCW）传输信号，可以对每个信号应用不同的长度变化（由于Sagnac效应） ~W4SFp  
Sagnac 效应* 5"1wz  
 匝数, N ndN*X'  
 光速, c Jwj=a1I 53  
 电介质中的光速,   mv,a>Cvs[  
 环形谐振器的面积, A up8d3  
 转速,   y.8nzlkE{  
 从CW和CCW信号看到的距离变化, aYc<C$:NC"  
hHDLrr
  
（来源：讯技光电）